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8月31日,随着最后一批径向拉索张拉就位并钉扎于内环梁,三亚国际体育产业园体育场项目拉索结构拉索升级改造工程施工完成。上环索高度达到46米,下环索高度达到29米,标志着体育场钢结构和索结构的整体状态已达到初始状态。
钢索协调从零状态到初始状态
体育场整体外轮廓投影成不规则倒角五边形,五边形最长边长262.8m,最短边长162.4m。索结构屋面长轴长261.8m,短轴长224m。
“钢结构按照零状态进行组装,在临时支撑架卸荷的过程中,钢结构平面的椭圆形有向外膨胀的趋势,根据模拟计算,向外膨胀了48毫米,场馆工程总工程师张兵表示,实际测量向外扩展了52毫米,与模拟计算基本一致,在允许偏差范围内。吊装钢结构完成,临时支撑架卸载后,体育场钢结构达到中间状态。索结构张拉完成后,索结构与钢结构共同作用,达到初始状态。 ,这就是设计要求的体育场钢索结构的最终形式。
创新突破,一项世界第一、两项国内第一
索结构采用双层辐条索桁架结构体系,由上拉环、下拉环、压环梁、52组内环交叉索和沿圆周布置的52个径向索桁架组成。
索桁架结构全部采用国产高钒密封索,最大直径120毫米,为国内综合体育场馆建设中使用的最大直径。所使用的G10MnMoV6-3+QT2铸钢电缆夹在国内施工中也是首次使用。
更有科技含量的是,上下箍之间的交叉拉索采用碳纤维拉索。这是国内外首次将碳纤维材料应用于大跨度空间结构,实现了新材料应用的突破。碳纤维(CFRP)光缆设计长度19米,抗拉强度300吨,直径小,破断力高,可有效减小缆体直径和重量。
“虽然碳纤维绳是第一次使用,但从材料用量到加工工艺的选择,一切都足够且保守,有大量的安全储备,但在施工现场已经可以看出,碳纤维绳纤维绳与钢绳的轻便性不同。 ,效果非常好。”中国工程院院士、中冶建设研究院党委书记、董事长岳庆瑞在莅临体育场工程调研时表示,三亚体育场工程上下箍之间的交叉拉索非常适合使用碳纤维材料,完全兼容其轻质、高刚度和变形能力。优势不大。对于三亚体育场项目的拉索结构,岳庆瑞带领团队进行了大量有针对性的模拟研究和测试,充分考虑安全储备,正式将碳纤维材料应用到该项目中。
“体育场项目电缆结构材料的选择非常合适,国产高钒密封电缆与碳纤维电缆的结合,可以充分发挥各自的特点和功能,共同服务于整个电缆结构。”北京城建集团副总经理、总裁工程师张金勋在现场勘察体育场工程时表示。
精心组织七步完成索结构施工
基于索结构采用的双层辐式索桁架结构体系,项目部与分包单位中冶(上海)钢结构科技有限公司研究制定了总体施工思路,采用低空应力-自由组装、空中牵引提升、高空平整。在同步张拉法中,主要过程分为七个步骤。第一步,敷设上下径向电缆、上环电缆、工装电缆,并连接上径向电缆和上环电缆。第二步是提升上部径向电缆。第三步,敷设下环缆钢结构膜布安装视频,连接下环缆和下径向缆。第四步,将索网整体拉升,并在适当位置安装中间支撑杆。第 5 步:锚定径向电缆。第六步,吊起下径向拉索,逐渐连接支撑杆和下径向拉索,并将下径向拉索锚固。步骤7 安装内环交叉电缆。
为了保证实际施工过程更加顺利、更加准确,施工前利用软件对整个施工过程进行模拟分析,并根据分析结果对各个施工阶段的索力和位移进行监测。
5月20日,索结构施工条件具备后,开始场地平整(硬化)工作。 5月24日,轮胎架架设完成。 5月30日钢结构膜布安装视频,上下径向电缆和上环电缆开始敷设。 7月6日第一次吊装时,距轮胎架约15米时铺设环绳。 8月4日,当上径向绳与锁孔耳板距离达到13米时,整个轮胎被拆除,随后进入吊装阶段。
“为了加快索结构施工进度,项目部和分包单位精心组织协调各方,投入120名劳动力和8台大型机械进行24小时不间断施工。最终,历时90天,完成了近14000米、约2300吨的索结构施工。”体育场项目经理王阳说。
挑战极限:8组24人同时拉力
同步张拉是索结构施工过程中最困难的部分。索力的同步观测和同步控制是同步张拉施工的最大难点。由于是分级同步施工,需要保证8名操作泵的工人和16根电缆同时张紧就位。每拉伸1米需要进行微调。如果有错误,将进行微调。确认后,将进行下一个1米的拉伸。
“此前索结构施工已有成功经验,但104组索体同时张拉在国内尚属首次,同时使用208个千斤顶也是首次。”体育场项目总工程师张兵说。
电缆升降主要依靠油泵油缸的伸缩。伸缩一次可提升200毫米。单次时间控制在3分钟以内,一笔即可完成施工。 “张力已经到位,你就可以进行下一次划水了。”电缆长度和电缆强度测试合格后,屋面人员向下面的油泵操作员喊道,行程结束。
“上下索网共有52根径向缆,我们的张拉方式是分4批次同步张拉,每批次采用8个泵站控制16根径向缆进行同步分级对称张拉。每个泵站配备1台油泵操作员和2个销连接操作员,3人一组工作,8组每次可提升2个400毫米的行程。 一批16根径向电缆提升后,下一批。 16根钢索将按顺时针方向对称吊装。”体育场项目副总工程师、钢索膜结构团队成员李斌说。共有4批52根电缆。径向拉索完成一次张拉后,返回原来位置进行下一次张拉。当径向电缆还剩2米时,行程改为200毫米。当同步观察径向电缆剩余100毫米时,测试通过后将同步拉伸最后100毫米。张拉完成后,将索结构钉在内环梁上。
努力工作得到回报
为确保项目能够顺利完成,春节后和疫情期间,集团公司组织了北京建筑设计研究院的两名专业设计师,以及专业钢索膜施工的工程师各单位来三亚现场工作,面对面进行深入研讨。设计。经过26天的日夜奋战,完成了钢结构、索结构、膜结构的全部图纸和详细设计,为构件加工和现场安装提供了技术保障。
“完成这个钢索结构的施工后,我们积累了丰富的经验。项目部总结并申请了多项专利成果,发表了一些专业论文。目前我们正在总结集团的科技进步获奖,这对扩大公司的技术库很有好处。”体育场项目总工程师张兵说。
安全生产是索结构施工管理的重点。 “索结构施工过程中,安全管理难度相当大,张拉和吊装均处于高空施工作业,现场共有三名安全管理人员。面对如此巨大的挑战,我们做到了零管理过程中,我们学到了一些知识,提高了自己的能力,我会继续努力,努力工作。”体育场钢索膜结构队安全员贾拴宝说。
质量管理同样一丝不苟。罗云斌是体育场钢索膜结构团队的质检员,负责质量检验。每天上内环梁3次、旋转3次是正常的。 “为了严格把控质量,我们每天都会到现场进行技术质量检查,虽然过程很辛苦,但我们收获很多,业务能力也得到了很大的提升。相信在工作中我们还会遇到类似的工作。”未来,我们也有能力。”罗云斌说道。
“从索结构材料到货,到后张拉,再到目前施工的完成,在施工过程中,我们遇到了很多困难。经过我们钢索膜结构团队的共同努力,克服了这些困难,索结构蓬勃发展起来。”虽然这个过程很辛苦,但我很荣幸能够参与到这个项目中。”体育场钢索膜结构施工队员王东利说道。
“这个夏天,我们经历了很多感人的故事。通过体育场的建设,我们培养了一批敢于担当重任、艰苦奋斗的年轻队伍。我们将继续弘扬北京城市建设精神,为北京城市建设做出贡献。”加快推进海南自由贸易岛强国建设。”体育场项目经理王阳说。
“在体育场馆项目钢结构和索结构施工过程中,我们克服了高温和持续降雨带来的困难,保质保量地完成了施工任务。”集团公司副总裁韩建成表示,体育场工程采用碳纤维(CFRP)索,实现了新材料的突破,在钢结构、索结构方面创造了三个国内第一、一个世界第一。韩建成表示,下一阶段,集团公司三亚亚沙会项目群全体参与者有信心、有决心圆满完成三亚亚沙场馆建设,为三亚亚沙会的召开做出贡献以及海南自由贸易港建设。应有的贡献。
三亚体育场工程整体建设有序推进
索结构施工完成后,下一步就是屋顶膜结构的施工。整个钢结构防火涂料已完成,正在进行表面面漆施工。预计九月中旬完工。幕墙主钢梁安装已完成90%,白鹭形幕墙材料及幕墙单元骨架安装已开始。金属屋顶柱和梁已经就位并正在进行焊接。底板、防水板、表面不锈钢板等预计9月底完成。商业区为幕墙工程,玻璃幕墙、金属幕墙,已完成80%。正在对看台进行清理和底座打磨,稍后将进行聚脲喷涂。看台座椅预埋件安装已完成95%,预计9月份安装完成。
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